DE-102024132505-A1 - Flügel für ein Flugzeug

Abstract

Offenbart wird ein Flügel (3) für ein Flugzeug (1), umfassend einen Hauptflügel (5) und eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6), die einen Vorflügel (7) und eine Verbindungsanordnung (9) umfasst, die den Vorflügel (7) beweglich mit dem Hauptflügel (5) verbindet, so dass der Vorflügel (7) zwischen einer eingefahrenen Position (11), einer ersten ausgefahrenen Position (13) und einer zweiten ausgefahrenen Position (15) beweglich ist, wobei die Verbindungsanordnung (9) eine längliche Vorflügelschiene (17) umfasst, die sich entlang einer Schienenlängsachse (19) zwischen einem ersten Ende (21) und einem zweiten Ende (23) erstreckt und einen Zwischenabschnitt (25) zwischen dem ersten und zweiten Ende (21, 23) aufweist, wobei das erste Ende (21) und/oder der Zwischenabschnitt (25) der Vorflügelschiene (17) am Vorflügel (7) montiert ist, wobei die Vorflügelschiene (17) mittels eines Wälzlagers (27) am Hauptflügel (5) montiert ist, so dass die Vorflügelschiene (17) entlang der Schienenlängsachse (19) beweglich ist, wobei das Wälzlager (27) eine Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) umfasst, wobei jede der Lagereinheiten (34a-c) am Hauptflügel (5) montiert ist und eine Lagerfläche (22) zum Eingriff in eine an der Vorflügelschiene (17) vorgesehene Eingriffsfläche (35) aufweist, wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) mindestens eine erste Endrolleneinheit (34a) und eine Zwischenrolleneinheit (34b) umfasst, wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) so positioniert ist, dass, relativ zur Schienenlängsachse (19), die Zwischenrolleneinheit (34b) zwischen der ersten Endrolleneinheit (34a) und dem zweiten Ende (23) der Vorflügelschiene (17) positioniert ist. Die Aufgabe, einen Flügel mit einem vorteilhaften Verhältnis von aerodynamischer Leistung und durch das Ausfahren des Vorflügels erzeugtem Lärm bereitzustellen, wird dadurch gelöst, dass die Vorflügelschiene (17) und das Wälzlager (27) so ausgebildet sind, dass in der eingefahrenen Position (11) und in der ersten ausgefahrenen Position (13) der Vorflügel (7) am Hauptflügel (5) anliegt, während in der zweiten ausgefahrenen Position (15) ein Spalt (37) zwischen der Hinterkante des Vorflügels (7) und der Vorderkante des Hauptflügels (5) gebildet wird.

Inventors

• Dennis Krey
• Bernhard Schlipf

Assignees

• AIRBUS OPERATIONS GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241107

Claims (15)

1. Flügel (3) für ein Flugzeug (1), umfassend einen Hauptflügel (5) und eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6), umfassend einen Vorflügel (7), und eine Verbindungsanordnung (9), die den Vorflügel (7) beweglich mit dem Hauptflügel (5) verbindet, so dass der Vorflügel (7) zwischen einer eingefahrenen Position (11), einer ersten ausgefahrenen Position (13) und einer zweiten ausgefahrenen Position (15) beweglich ist, wobei die Verbindungsanordnung (9) eine längliche Vorflügelschiene (17) umfasst, die sich entlang einer Schienenlängsachse (19) zwischen einem ersten Ende (21) und einem zweiten Ende (23) erstreckt und einen Zwischenabschnitt (25) zwischen dem ersten und zweiten Ende (21, 23) aufweist, wobei das erste Ende (21) und/oder der Zwischenabschnitt (25) der Vorflügelschiene (17) am Vorflügel (7) montiert ist, wobei die Vorflügelschiene (17) mittels eines Wälzlagers (27) am Hauptflügel (5) montiert ist, so dass die Vorflügelschiene (17) entlang der Schienenlängsachse (19) beweglich ist, wobei das Wälzlager (27) eine Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) umfasst, wobei jede der Lagereinheiten (34a-c) am Hauptflügel (5) montiert ist und eine Lagerfläche (22) zum Eingriff in eine an der Vorflügelschiene (17) vorgesehene Eingriffsfläche (35) aufweist, wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) mindestens eine erste Endrolleneinheit (34a) und eine Zwischenrolleneinheit (34b) umfasst, wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) so positioniert ist, dass, relativ zur Schienenlängsachse (19), die Zwischenrolleneinheit (34b) zwischen der ersten Endrolleneinheit (34a) und dem zweiten Ende (23) der Vorflügelschiene (17) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorflügelschiene (17) und das Wälzlager (27) so ausgebildet sind, dass in der eingefahrenen Position (11) und in der ersten ausgefahrenen Position (13) der Vorflügel (7) am Hauptflügel (5) anliegt, während in der zweiten ausgefahrenen Position (15) ein Spalt (37) zwischen der Hinterkante des Vorflügels (7) und der Vorderkante des Hauptflügels (5) gebildet wird.
2. Flügel (3) nach Anspruch 1 , wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) ferner eine zweite Endlagereinheit (34c) umfasst, wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) so positioniert ist, dass, relativ zur Schienenlängsachse (19), die Zwischenrolleneinheit (34b) zwischen der ersten Endrolleneinheit (34a) und der zweiten Endlagereinheit (34c) positioniert ist.
3. Flügel (3) nach Anspruch 2 , wobei die Vorflügelschiene (17) und das Wälzlager (27) so ausgebildet sind, dass in der eingefahrenen Position (11) Hauptlasten zwischen der Vorflügelschiene (17) und dem Wälzlager (27) über die erste Endrolleneinheit (34a) und die zweite Endlagereinheit (34c) übertragen werden, während in der ersten und zweiten ausgefahrenen Position (13, 15) Hauptlasten zwischen der Vorflügelschiene (17) und dem Wälzlager (27) über die erste Endrolleneinheit (34a) und die Zwischenrolleneinheit (34b) übertragen werden.
4. Flügel (3) nach Anspruch 2 oder 3 , wobei in der eingefahrenen Position (11) die Zwischenrolleneinheit (34b) so ausgebildet ist, dass sie von der Eingriffsfläche (35) ausrückt, so dass ein Spielspalt (52) zwischen der Zwischenrolleneinheit (34b) und der Eingriffsfläche (35) besteht, und die erste Endrolleneinheit (34a) und die zweite Endlagereinheit (34c) so ausgebildet sind, dass sie in die Eingriffsfläche (35) eingreifen; und wobei in der ersten und zweiten ausgefahrenen Position (13, 15) die zweite Endlagereinheit (34c) so ausgebildet ist, dass sie von der Eingriffsfläche (35) ausrückt, und die Zwischenrolleneinheit (34b) und die erste Endrolleneinheit (34a) so ausgebildet sind, dass sie in die Eingriffsfläche (35) eingreifen.
5. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 , wobei die Eingriffsfläche (35) so ausgebildet ist, dass sie gleichzeitig von der ersten Endrolleneinheit (34a) und entweder der Zwischenrolleneinheit (34) oder der zweiten Endlagereinheit (34c) in Eingriff genommen wird.
6. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 5 , wobei die Vorflügelschiene (17, 217) einen ausgesparten Abschnitt (30) umfasst, wobei in der eingefahrenen Position (11) der ausgesparte Abschnitt (30) so ausgebildet ist, dass er sich entlang der Schienenlängsachse (19, 219) mit der Zwischenrolleneinheit (34b) ausrichtet, so dass eine Kontaktkraft zwischen der Zwischenrolleneinheit (34b) und der Eingriffsfläche (35) der Vorflügelschiene (17, 217) eliminiert oder reduziert wird.
7. Flügel (3) nach Anspruch 6 , wobei der ausgesparte Abschnitt (30) eine Diskontinuität in der Eingriffsfläche (35) definiert, die die Eingriffsfläche (35) in eine erste Eingriffsfläche (35a), die sich in einer ersten Richtung parallel zur Schienenlängsachse (19) erstreckt, und eine zweite Eingriffsfläche (35b), die sich in einer zweiten Richtung parallel zur Schienenlängsachse (19) erstreckt, unterteilt, wobei die erste Endrolleneinheit (34a) so ausgebildet ist, dass sie in die erste Eingriffsfläche (35a) eingreift, und die Zwischenrolleneinheit (34b) und die zweite Endlagereinheit (34c) so ausgebildet sind, dass sie in die zweite Eingriffsfläche (35b) eingreifen.
8. Flügel (3) nach Anspruch 6 oder 7 , wobei der ausgesparte Abschnitt (30) einen abgestuften Übergang zur Eingriffsfläche (35) in Form einer Rampe aufweist.
9. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 8 , wobei die zweite Endlagereinheit (34c) eine Rolleneinheit umfasst.
10. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , wobei die Vorflügelschiene (17) eine erste und zweite innenorientierte Eingriffsfläche (35a, 35b) und/oder eine erste und zweite außenorientierte Eingriffsfläche (35e, 35f) umfasst, wobei die erste innenorientierte Eingriffsfläche (35a) der zweiten innenorientierten Eingriffsfläche (35b) zugewandt ist, und die erste außenorientierte Eingriffsfläche (35e) von der zweiten außenorientierten Eingriffsfläche (35f) abgewandt ist, und wobei jede der ersten Endrolleneinheit (34a), der Zwischenrolleneinheit (34b) und der zweiten Endlagereinheit (34c) so ausgebildet ist, dass sie in mindestens eine der ersten und zweiten innenorientierten Eingriffsflächen (35a, 35b) und der ersten und zweiten außenorientierten Eingriffsflächen (35e, 35f) eingreift.
11. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , wobei die Eingriffsfläche (35), entlang der Schienenlängsachse (19) betrachtet, mehrere Oberflächenabschnitte mit unterschiedlichen Krümmungsradien umfasst.
12. Flügel nach Anspruch 11 , wobei die Eingriffsfläche (35), entlang der Schienenlängsachse betrachtet, vier Oberflächenabschnitte (43, 45, 47, 49) mit vier einzelnen Krümmungsradien umfasst, wobei sich ein erster Oberflächenabschnitt (43) mit einem ersten Krümmungsradius auf den Verfahrweg der ersten Endrolleneinheit (34a) zwischen der eingefahrenen Position (11), der ersten ausgefahrenen Position (13) und der zweiten ausgefahrenen Position (15) bezieht, wobei sich ein zweiter Oberflächenabschnitt (45) mit einem zweiten Krümmungsradius auf den ausgesparten Abschnitt (30) bezieht, der in der eingefahrenen Position (11) mit der Zwischenrolleneinheit (34b) so ausgerichtet ist, dass eine Kontaktkraft zwischen der Zwischenrolleneinheit (34b) und der Eingriffsfläche (35) der Vorflügelschiene (17, 217) eliminiert oder reduziert wird, wobei sich ein dritter Oberflächenabschnitt (47) mit einem dritten Krümmungsradius auf den Verfahrweg der Zwischenrolleneinheit (34b) zwischen der eingefahrenen Position (11), der ersten ausgefahrenen Position (13) und der zweiten ausgefahrenen Position (15) bezieht, und wobei sich ein vierter Oberflächenabschnitt (49) mit einem vierten Krümmungsradius auf einen Abschnitt für den Eingriff mit der zweiten Endlagereinheit (34c) in der eingefahrenen Position (11) bezieht.
13. Flügel nach Anspruch 11 , wobei die Eingriffsfläche (35), entlang der Schienenlängsachse betrachtet, sechs Oberflächenabschnitte (43, 45, 47, 49, 53, 55) mit sechs einzelnen Krümmungsradien umfasst, wobei sich ein erster Oberflächenabschnitt (43) mit einem ersten Krümmungsradius auf den Verfahrweg der ersten Endrolleneinheit (34a) zwischen der eingefahrenen Position (11) und der ersten ausgefahrenen Position (13) bezieht, wobei sich ein zweiter Oberflächenabschnitt (45) mit einem zweiten Krümmungsradius auf den Verfahrweg der ersten Endrolleneinheit (34a) zwischen der ersten ausgefahrenen Position (13) und der zweiten ausgefahrenen Position (15) bezieht, wobei sich ein dritter Oberflächenabschnitt (47) mit einem dritten Krümmungsradius auf den ausgesparten Abschnitt (30) bezieht, der in der eingefahrenen Position (11) mit der Zwischenrolleneinheit (34b) so ausgerichtet ist, dass eine Kontaktkraft zwischen der Zwischenrolleneinheit (34b) und der Eingriffsfläche (35) der Vorflügelschiene (17) eliminiert oder reduziert wird, wobei sich ein vierter Oberflächenabschnitt (49) mit einem vierten Krümmungsradius auf den Verfahrweg der Zwischenrolleneinheit (34b) zwischen der eingefahrenen Position (11) und der ersten ausgefahrenen Position (13) bezieht, wobei sich ein fünfter Oberflächenabschnitt (53) mit einem fünften Krümmungsradius auf den Verfahrweg der Zwischenrolleneinheit (34b) zwischen der ersten ausgefahrenen Position (13) und der zweiten ausgefahrenen Position (15) bezieht, und wobei sich ein sechster Oberflächenabschnitt (55) mit einem sechsten Krümmungsradius auf einen Abschnitt für den Eingriff mit der zweiten Endlagereinheit (34c) in der eingefahrenen Position (11) bezieht.
14. Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6) für den Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , die Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6) umfassend einen Vorflügel (7), und eine Verbindungsanordnung (9), die zur beweglichen Verbindung des Vorflügels (7) mit dem Hauptflügel (5) ausgebildet ist, so dass der Vorflügel (7) zwischen einer eingefahrenen Position (11), einer ersten ausgefahrenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position (13, 15) beweglich ist, wobei die Verbindungsanordnung (9) eine Vorflügelschiene (17) umfasst, die sich entlang einer Schienenlängsachse (19) zwischen einem ersten Ende (21) und einem zweiten Ende (23) erstreckt und einen Zwischenabschnitt (25) zwischen dem ersten und zweiten Ende (21, 23) aufweist, wobei das erste Ende (21) und/oder der Zwischenabschnitt der Vorflügelschiene (17) zur Montage am Vorflügel (7) ausgebildet ist, wobei die Vorflügelschiene (17) zur Montage am Hauptflügel (5) mittels eines Wälzlagers (27) ausgebildet ist, so dass die Vorflügelschiene (17) entlang der Schienenlängsachse (19) beweglich ist, wobei das Wälzlager (27) eine Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) umfasst, wobei jede der Lagereinheiten (34a-c) zur Montage am Hauptflügel (5) ausgebildet ist und eine Lagerfläche (22) aufweist, die zur Ineingriffnahme einer an der Vorflügelschiene (17) vorgesehenen Eingriffsfläche (35) ausgebildet ist, und wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) mindestens eine erste Endrolleneinheit (34a) und eine Zwischenrolleneinheit (34b) umfasst, wobei die Vielzahl von Lagereinheiten (34a-c) so positioniert ist, dass, relativ zur Schienenlängsachse (19), die Zwischenrolleneinheit (34b) zwischen der ersten Endrolleneinheit (34a) und dem zweiten Ende (23) der Vorflügelschiene (17) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorflügelschiene (17) und/oder das Wälzlager (27) so ausgebildet sind, dass in der eingefahrenen Position (11) und in der ersten ausgefahrenen Position (13) der Vorflügel (7) am Hauptflügel (5) anliegt, während in der zweiten ausgefahrenen Position (15) ein Spalt (37) zwischen der Hinterkante des Vorflügels (7) und der Vorderkante des Hauptflügels (5) gebildet wird.
15. Flugzeug (1), umfassend einen Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , und/oder umfassend eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6) nach Anspruch 14 .

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flügel für ein Flugzeug. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung für einen solchen Flügel sowie ein Flugzeug, das einen solchen Flügel und/oder eine solche Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung umfasst. Der beschriebene Flügel für ein Flugzeug umfasst einen Hauptflügel und eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung, wobei die Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung einen Vorflügel und eine Verbindungsanordnung umfasst, die den Vorflügel beweglich mit dem Hauptflügel verbindet, so dass der Vorflügel relativ zum Hauptflügel zwischen einer eingefahrenen Position und mehreren ausgefahrenen Positionen, insbesondere einer ersten ausgefahrenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position, beweglich ist. Die erste ausgefahrene Position bezieht sich vorzugsweise auf eine teilweise ausgefahrene Position, die während des Starts des jeweiligen Flugzeugs eingenommen wird, während die zweite ausgefahrene Position sich vorzugsweise auf eine vollständig ausgefahrene Position bezieht, die während des Anflugs und der Landung des jeweiligen Flugzeugs eingenommen wird. Die Verbindungsanordnung umfasst eine längliche Vorflügelschiene, die sich entlang einer Schienenlängsachse zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt und einen Zwischenabschnitt zwischen dem ersten und zweiten Ende aufweist. Die Vorflügelschiene kann entlang der Schienenlängsachse eine gekrümmte oder gerade Form aufweisen. Mindestens eines oder beide von dem ersten Ende und dem Zwischenabschnitt der Vorflügelschiene ist/sind an dem Vorflügel montiert. Das erste Ende entspricht vorzugsweise einem vorderen Ende der Verbindungsanordnung, z. B. dem Ende, das in die beabsichtigte Richtung der Vorwärtsbewegung des Flügels während des Fluges eines Flugzeugs positioniert ist. Das erste Ende der Vorflügelschiene kann vorzugsweise mit beliebigen geeigneten Mitteln am Vorflügel montiert sein, z. B. durch eine Anordnung von Gelenklagern, vorzugsweise in einer festen Weise in Bezug auf eine Flügeltiefenebene. Die Vorflügelschiene kann vorzugsweise mittels eines Wälzlagers am Hauptflügel montiert sein, wie nachfolgend beschrieben wird, so dass die Vorflügelschiene und der Vorflügel relativ zum Hauptflügel beweglich sind. Die Vorflügelschiene kann beispielsweise eine C-Form annehmen, so dass ihre Oberfläche der Umfangsfläche des Wälzlagers gegenüberliegt, wobei der Abstand zwischen einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche der Vorflügelschiene größer ist als ein Durchmesser eines Wälzlagers, so dass das Wälzlager jeweils nur mit der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche der Vorflügelschiene in Eingriff stehen kann. D. h. der Abstand zwischen den oberen und unteren Oberflächen der Vorflügelschiene ist so gewählt, dass ein Spiel zwischen dem Wälzlager und entweder der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche der Vorflügelschiene vorgesehen ist, so dass das Wälzlager nicht gleichzeitig mit den oberen und unteren Oberflächen der Vorflügelschiene in Eingriff treten kann und sich dadurch darin verkeilt. Die Vorflügelschiene ist mittels eines Wälzlagers am Hauptflügel montiert, so dass die Schiene entlang der Schienenlängsachse beweglich ist, insbesondere entlang eines vordefinierten Pfades, wie zwischen einer verstauten Position, wenn der Vorflügel in der eingefahrenen Position ist, einer ersten ausgefahrenen Position, wenn der Vorflügel in der ersten ausgefahrenen Position ist, und einer zweiten ausgefahrenen Position, wenn der Vorflügel in der zweiten ausgefahrenen Position ist. Die Aufnahme der Lasten (z. B. im Wesentlichen aller Lasten oder der Hauptlasten, die die Mehrheit der Lasten sein können) zwischen dem Hauptflügel und der Vorflügelschiene kann durch das Wälzlager erfolgen. Das Wälzlager umfasst eine Vielzahl von Lagereinheiten, die am Hauptflügel montiert sind und eine Lagerfläche aufweisen, die in eine an der Vorflügelschiene vorgesehene Eingriffsfläche eingreift. Die Vielzahl von Lagereinheiten umfasst mindestens eine erste Endrolleneinheit und eine Zwischenrolleneinheit, wobei die Vielzahl von Lagereinheiten so positioniert ist, dass, relativ zur Schienenlängsachse, die Zwischenrolleneinheit zwischen der ersten Endrolleneinheit und dem zweiten Ende der Vorflügelschiene positioniert ist, insbesondere wenn der Vorflügel in der eingefahrenen Position ist. Die erste Endrolleneinheit und/oder die Zwischenrolleneinheit können auf beliebige geeignete Weise am Hauptflügel montiert sein, zum Beispiel können sie am Hauptflügel befestigt oder fixiert sein, zum Beispiel können sie am Hauptflügel verschraubt sein. Ähnliche Flügel sind aus dem Stand der Technik bekannt. Einige bekannte Flügel verwenden abgedichtete Vorflügel, deren Hinterkante in allen Positionen des Vorflügels in Kontakt mit der Vorderkante des Hauptflügels steht, so dass niemals ein Spalt zwischen der Hinterkante des Vorflügels und der Vorderkante des Hauptflügels besteht. Das Vermeiden eines S